Anais: Outros
Estruturas de impacto meteorítico e geomorfologia: considerações teóricas
AUTORES
Santos, A. (USP)
RESUMO
Apresenta-se uma reflexão teórica sobre as estruturas de impacto, feições
geológicas formadas por colisões de bólidos extraterrestres – como meteoritos e
cometas – contra a superfície da Terra. Discutem-se questões como: o histórico dos
estudos sobre crateras de impacto, o processo de impact cratering e as estruturas
de impacto como condicionantes do relevo. Busca-se integrar os estudos de
estruturas de impacto com os estudos geomorfológicos.
PALAVRAS CHAVES
Estruturas de impacto; Impact Cratering; Morfoestrutura
ABSTRACT
We present a theoretical reflection on the impact structures, geological features
formed by extraterrestrial bolide collisions – such as meteorites and comets –
against the Earth's surface. We discuss issues such as: the history of studies on
impact craters, the process of impact cratering and development of relief on
impact structures. This research aims to integrate the studies of impact
structures with the geomorphological studies.
KEYWORDS
Impact Structures; Impact cratering; Morphostructure
INTRODUÇÃO
Estruturas de impacto são feições geológicas resultantes do impacto de
hipervelocidade de bólidos (meteoritos ou cometas) contra a superfície de um
corpo maior, seja ele um satélite ou um planeta. Na Terra, elas sustentam
feições geomorfológicas conhecidas pela designação “crateras de impacto”, por
vezes referidas como “astroblemas”.
Embora estudadas quase exclusivamente por geólogos, geofísicos e astrônomos, as
crateras de impacto constituem importante problema geomorfológico e não devem
ser ignoradas por esta disciplina. A formação dessas feições envolve a rápida
destruição do relevo pretérito e o desenvolvimento de um novo arranjo
geomorfológico, cuja evolução passa a ser influenciada pela estrutura de impacto
que se impõe ao arcabouço geológico local. A formação de estruturas de impacto
se dá pelo processo de impact cratering (Melosh, 1989)
Este trabalho tem como objetivo apresentar uma reflexão teórica sobre o papel
dos impactos de bólidos extraterrestres na elaboração do relevo da Terra.
Elencam-se, dentre as questões fundamentais sobre relevos elaborados sobre
estruturas de impacto: os fenômenos compreendidos no processo de impact
cratering, a tipologia morfológica das crateras de impacto, a influência da
obliquidade do impacto e da estratificação do embasamento geológico sobre a
morfologia da cratera resultante, a compartimentação do relevo em estruturas de
impacto recém-formadas e a distribuição espacial das crateras de impacto pela
superfície da Terra.
MATERIAL E MÉTODOS
Para a investigação dos estudos clássicos e atuais sobre impactos meteoríticos e
seus produtos, consultou-se o Sistema Integrado de Bibliotecas da Universidade de
São Paulo e o banco de dados de trabalhos acadêmicos Science Direct, na Internet.
Textos teóricos da geomorfologia também foram consultados, conduzindo a uma
integração entre as temáticas. Consultou-se ainda o banco de dados Earth Impact
Database (PASSC, 2010), para obtenção de dados sobre estruturas de impacto
terrestres.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os estudos sobre estruturas de impacto desenvolveram-se a partir de três áreas
inicialmente independentes: estudos de crateras lunares, estudos de meteoritos
localizados na Terra e experimentos envolvendo explosões nucleares e artilharia
pesada com finalidade militar (Melosh, 1989).
Têm mais antiguidade os estudos lunares. Do século XVIII ao XX, Schröter,
Neison, Dana, Nasmyth e Carpenter sustentaram a hipótese vulcânica para explicar
as crateras, devido à perda rápida de calor pelo satélite. Outro grupo, notando
disparidades morfológicas entre crateras lunares e vulcões terrestres, não
aceitava a explicação e propunha origem por impacto, como Gruithusen, Althans,
Proctor e Gilbert (Hoyt, 1987). Obstáculo à hipótese era a morfologia circular
das crateras, apesar da distribuição aleatória das direções dos bólidos. Dietz
(1946) demonstrou que as velocidades cósmicas dos impactos levariam a processo
análogo ao de uma explosão.
Estudos experimentais buscaram compreender os processos envolvidos na formação
dessas feições. Destacam-se os estudos de Jones (1977), que produziu crateras
complexas no alúvio e descreveu deformações produzidas nas rochas, e de Roddy
(1997), que procurou obter dados para analogias morfológicas entre crateras de
impacto e de explosão.
Crateras de impacto terrestres também foram alvo de controvérsias: nos anos 1910
a 1930, debatia-se a origem da cratera do Meteoro, atribuída por muitos a
processos vulcânicos explosivos. Grieve e Robertson (1979) elaboraram um
inventário de 13 estruturas conhecidas; Trefil e Raup (1990) contabilizaram 110
estruturas, Grieve e Pesonen (1992), 130, e French e Koeberl (2010), 175.
Desenvolve-se o conceito de impact cratering, processo desencadeado a partir da
colisão de um bólido extraterrestre em hipervelocidade (velocidade superior à do
som) contra a superfície da Terra, provocando liberação de grande quantidade de
energia em espaço e tempo muito limitados (French e Koeberl, 2010).
Para Gault et al (1968), o processo é uma sequência rápida de eventos, agrupados
em estágios. No estágio de contato e compressão, o bólido entra em contato com a
superfície e transfere sua energia cinética, por uma onda de choque. No estágio
de escavação, a onda de choque se expande pelas rochas e é seguida por um fluxo
de escavação, que efetivamente abre a cratera. O estágio de modificação
caracteriza-se pelo colapso gravitacional da cratera transitória, que adquire
uma morfologia mais estável com preenchimento de seu interior por detritos.
Há dois grupos morfológicos de estruturas: simples e complexas (Grieve e
Pesonen, 1992). As primeiras exibem forma de “tigela”, enquanto as últimas
possuem picos ou anéis centrais. Tal diferenciação ocorre no estágio de
modificação e é função direta da escala do colapso gravitacional (Dressler et
al, 2001).
Impactos meteoríticos participam da elaboração do relevo, com mais de 170
conhecidas. Com origem externa ao planeta, são processos exógenos, embora
produzam fraturas e dobras, endógenos (Penck, 1953). Tratam-se de
morfoestruturas (Mescerjakov, 1968), deformações distintas nas rochas locais em
relação ao contexto regional, que sustentam morfoesculturas, as crateras de
impacto.
Uma cratera de impacto pode levar de segundos a minutos para se desenvolver,
embora sua degradação dure milhões de anos. Cristas e picos centrais tendem a se
degradar, enquanto as partes mais rebaixadas são preenchidas por sedimentos,
permitindo reconstrução de ambientes em longos períodos sem interrupções (Ledru
et al, 2005).
Observações em diversas crateras recentes (Fudali et al, 1980) sugerem que a
drenagem é tipicamente endorréica no interior das crateras de impacto nos
estágios iniciais de degradação, com exceção dos ambientes áridos e glaciais. À
medida que a crista se rebaixa e o interior é entulhado, criam-se condições para
a abertura da drenagem, que passa a exorréica, por meio de capturas fluviais
(Bishop, 1995).
CONSIDERAÇÕES FINAIS
A partir dos temas levantados ao longo deste trabalho, busca-se abrir perspectivas
para o estudo da geomorfologia das crateras de impacto. O próprio processo de
impact cratering, deve ser considerado em estudos geomorfológicos que tratarem de
áreas influenciadas por impactos meteoríticos.
Estruturas de impacto estão presentes em diversos lugares da Terra e constituem
heranças desses eventos catastróficos. Sua presença implica em fenômenos de
interesse à geomorfologia, como a destruição de paisagens pré-existentes, o
condicionamento estrutural ao desenvolvimento da drenagem e a elaboração de uma
classe de feições geomorfológicas: as crateras de impacto, rapidamente produzidas
pelos processos de impact cratering e lentamente degradados pelos processos
subsequentes.
AGRADECIMENTOS
À Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES), pela bolsa
de mestrado concedida.
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